2022年2022年计算机网络的定义 .pdf

一、计算机网络的定义1.定义：把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的软件和协议的管理下实现网络中资源共享系统。由定义可知：计算机网络是“通信技术”与“计算机技术”的结合产物，数据交换是基础，资源交换为目的2.计计算机网络的功能1)信息交换 集中处理，最基本的功能，完成计算机网络中各个节点之间的系统通信。如，传送电 子 邮 件、发 布 新 闻 消 息、进 行 电 子 购物,2)资源共享 建立计算机网络的最基本目的，资源包括软、硬件资源。如，计算处理能力、大容量磁盘、高速打印机、数据库,3)分布式处理 均衡负荷，提高系统的性能，一项复杂的任务可以划分成许多部分，由网络内计算机分别完成有关部分。3.计算机网络的组成1.组成 :通信子网，资源子网通信子网功能：完成网络的通信数据的存储转发具体的有：差错控制；流量控制；路由选择；网络安全；流名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 13 页 -量计费。资源子网(1)功能：提供网络资源共享，处理数据能力(2)构成：主机系统(硬件 +软件)4.网络拓扑结构总线型、星型、环型、树型、混合型、网状型5.网络工作模式1)对等网络（Peer to Peer，P2P），也称为对等连接或点对点的网络，网络中没有专用的服务器（Server），每一台计算机的地位平等，在网上的每一台计算机都可以既充当服务器（Server）又充当客户机（Client）进行互相访问，计算机之间都有各自绝对自主权的网络。对等网络也称工作组，适用于如下环境：网络用户较少，一般在十台计算机以内，适合人员较少、应用网络较多的中小型企业。网络用户都处于同一区域中。对网络安全要求不高。2)Client/Server网络：Client/Server（C/S，客户机/服务器）网络是指一台计算机提供一种其他计算机可以访问的服务。这台计算机一般称名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 13 页 -作服务器，而其他来访问的计算机称作客户端计算机。这种网络的特点是网络中必须至少有一台服务器，如采用网 络 操作 系统Windows NT/2000 Server/XP Server、Linux、UNIX等的服务器，其中服务器可以扮演多种角色，如文件和打印服务器、应用服务器、电子邮件服务器等。在 实 际 的 商 业 网 络 结 构 中，通 常 把 对 等 网 络 和Client/Server网络结合起来，两种操作系统协同工作而组成一个完整的网络。基于服务器的操作系统负责共享应用程序和数据。而客户机的操作系统既可以访问服务器上的数据，又可以彼此互相共享磁盘或数据3)网络软件：服务器软件：安装在服务器上，用于控制对服务器硬 盘 的 访 问，维 护 和 管 理 打 印 队 伍。（UNIX,LINUX,Windows NT Server,Windows XP Server,NetWar）客户机软件：安装在每个工作站上，当工作站启动后，他将负责建立与其他节点的连接，发出服务请求，并接受其他节点服务。Windows986.通信基础1)数据通信系统性能的衡量指标：信道：信息传输同道，传输数据的一个物理路径或名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 13 页 -者是一种载波频率宽带（信道容量）：一个信道允许的最大数据传输速度。单位，赫兹。误码率；评价数据传输可靠性的指标。数据传输速率：评价数据传输可靠性的指标。单位，位每秒7.计算机网络的分类1)局域网 (LAN):是由一系列用户终端和具有信息处理与交换功能的节点及节点间的传输线路组成，限制在有限的距离之内，实现各计算机间的数据通信，具有较高的网络传输速率，局域网范围一般不超过 10KM，往往局限于企事业单位内，组建局域网具有组建灵活，成本低廉，运行可靠，速度快等优点。2)城域网 (MAN):也称都市网，它的覆盖范围一般是一个城市，它是在局域网不断普及，网络产品增加，应用领域拓展等情况下兴起的。它是将一个城市范围的局域网互连起来，以得到更高的数据传输速率3)广域网 (MAN):覆盖范围广阔，又称远程网。广域网覆盖的地理范围可以是一个城市，一个地区，一 个 省，一 个 国 家。最 大 的 是名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 13 页 -Internet。广域网的传输速率低局域网1)局域网的物理组成：工作站，服务器，网络打印机，网络接口卡，传输介质，网络互连设备（接线器，交换机）2)网络上的每一台设备包括工作站，服务器，打印机都称为网络上的一个节点。每个节点都有一块网络接口卡网络适配器，网卡通过电缆把节点与网络连接。3)为实现总线上的任意两个节点之间的通信，局域网中的每个节点都有唯一地址称为介质访问地址地址地址由位二进数制组成。4)以太网的工作原理：拓扑结构总线拓扑结构采用广播方式进行通信数据传输以帧为单位，一次传输一帧采用带冲突检测的载波侦听多路访问方法，保证任何时候只有一个节点发送信息。5)集线器构建以太网以集线器为中心，网络中的每个节点通过网卡和网线（一般为类双绞线）连接到集线器，传输速率名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 13 页 -10Mbps,100 Mbps,1Gbps 集线器；ub，用来连接网络中的各个节点总线结构以太网的特点：维护方便、增删节点容易、轻负载（节点少，发送信息不频繁）时效率较高，重负载时急剧下降。6)光纤分布式数字接口网拓扑结构双环传输介质光纤传输速率bps 覆盖范围较大，传输速率高有特有的帧格式，与其他局域网连接时，要通过网桥或路由器才能实现。7)交换式以太网以交换式集线器（以太网交换器）为中心构建，网络中的每个节点通过网卡和网线连接在交换器上。拓扑结构星型每个节点独享一定的宽带，多个节点可同时通信（总线式以太网：连接在接线器上的所有节点共享一定的快带）可按层次方式互相连接，构成多层次的局域网。8)无线局域网使用无线电波，采用扩频方式通信，抗干扰，安全名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 13 页 -性高主要协议：（俗称）或蓝牙（传输速度）无线局域网使用无线网卡，无线接入点，还不能完全脱离有线网洛。是有线网路的一个有效补充。广域网1)网公共分组交换网使用公共电话网以分组交换方式进行数据传输传输速率一般小于2)帧中继网是网的改进方案使用光纤作为传输介质传输速率3)把信息切割成固定长度的信元在网上传输4)异步传输模式，一种重要的广域网技术二、因特网及应用1.：传输控制协议：网际协议缺少不能在网络中传输数据和信息，操作系统默认程序不可被删除名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 13 页 -1)地址；为二进制数。类网万个类网类网台主机的次方减二个不类网2)特殊地址回送地址用于网络软件测试和用于本机进程见通信广播地址主机地址全为的地址私有地址子网地址主机地址全为的地址为子网地址3)子网掩玛（Subnet Mask）也是一个“点分十进制”表示的 32 位二进制数，通过子网掩码，可以指出一个IP 地址中的哪些位对应于网络地IP协议IP地址由网络标识和主机标识两部分组成；共分五类：A、B、C、D、E。A：1.0.0.0 126.255.255.255 B:128.0.0.0-191.255.255.255C:192.0.0.0-223.255.255.255 D:224.0.0.0-239.255.255.255 E:240.0.0.0-247.255.255.255 D类地址为多目广播使用；E类地址为保留地址。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 13 页 -址（包括子网地址）、哪些位对应于主机地址。对于子网掩码的取值，通常是将对应于IP 地址中网络地址（网络号和子网号）的所有位都设置为“1”，对应于主机地址（主机号）的所有位都设置为“0”。地址类型点分十进制表示子网掩码的二进制位A255.0.0.011111111000000000000000000000000B 255.255.0.011111111111111110000000000000000C255.255.255.0111111111111111111111111000000002.因特网采用TCP/IP协议由大量网络和计算机互连而成，网络中的每一台主机都有一个IP 地址，IP 地址用 4个十进制数字来表示，不便记忆和使用。因特网采用域名(domain name)作为 IP 地址的文字表示，易用易记。用户可以按 IP 地址访问主机，也可按域名访问主机主机 IP 地址与域名的关系：一个 IP 地址可对应多个域名，一个域名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 13 页 -名只能对应一个IP 地址主机从一个物理网络移到另一个网络时，其 IP 地址必须更换，但可以保留原来的域名。1)因特网域名的结构域名的格式：5 级域名.4 级域名.3 级域名.2 级域名.顶级域名中国南京大学校园网www服务器的域名为: 主机名.网络名.机构名.国家名2)因特网域名命名规则只许使用字母、数字和连字符，以字母或数字开头并结尾，域名总长度不超过255 个字符我国对二级域名的规定：机构类别域名：ac 科研机构，com 企业，net 网络服务机构，org非营利性组织，edu 教育机构，gov 政府部门行政区域域名：例：bj 北京，sh 上海，js 江苏3)域名系统与域名服务器域名系统（Domain Name System，DNS）将主机域名翻译为主机IP 地址的软件，它是一个分布式数据库系统。域名服务器（Domain Name Server，DNS）运行域名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 13 页 -名系统软件的一台服务器。每个因特网服务提供商(ISP)或校园网都有一个域名服务器，它用于实现入网主机域名与IP 地址的转换。为实现域名的查找，需要在本地网域名服务器与上级网的域名服务器之间建立链接三、因特网接入1.单位用户：用户计算机接入局域网，局域网通过路由器并租用电信局的远程数据通信线路接入因特网2.家庭用户：通过电话拨号、ADSL、光纤等方式接入ISP 的路由器，ISP 的路由器接入因特网。1)通过本地公用电话网接入计算机网络设备：电话MODEM（调制解调器）技术原理：数字调制最高传输速率：56Kbps 2)不对称数字用户线(ADSL):也通过本地公用电话网接入计算机网络配置：ADSL Modem，以太网网卡原理：频分多路复用+数字调制传输速率：上传:64kbps256kbps下行速度:1 8Mbps 优点：可以与普通电话共存于一条电话线，两者互不影响。利用普通电话线作为传输介质，通过一种名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 13 页 -自适应的数字信号调制解调技术，能在电话线上得到个可以同时工作的信息同道。3)利用有线电视网同轴电缆接入计算机网原理：有线电视电缆(宽带同轴电缆)容量大，抗干扰能力强将同轴电缆的整个频带划分为3 部分：数字信号上传使用的频带为5M 42M Hz(传输速率：320kb/s 10Mb/s)模拟信号下传为50M 550M Hz 数字信号下传则为550M750M Hz(传输速率：36Mb/s)缺点：多个用户共享一个频段的带宽使数据传输速率不够稳定。如果有n 个用户都在上网，则单个用户的速率可能只有36/n（Mbps）4)使用光纤作为计算机接入网络的主要传输介质,分为：光纤到小区（FTTZ）：将光网络单元放置在小区某处，为整个小区服务光纤到大楼（FTTB）：将光网络单元放置在大楼内，以每栋楼为单位，提供高速数据通信、远程教育等宽带业务，主要为单位服务光纤到家庭（FTTH）：将光网络单元放置在楼层或用户家中，由几户或1 户家庭专用，为家庭提供宽带名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 13 页 -业务四、因特网服务远程文件传输按照客户服务器模式进行通信。一次可以传输一个或多个文件。用户具有浏览、上传、修改不同权限。远程登录 telent（相当于远程桌面连接）语言http协议名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 13 页 -